DE226386C

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Publication number: DE226386C
Application number: DENDAT226386D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 226386 — ' KLASSE"46«f.. GRUPPE

' JOHN HUTCHINGS in LONDON. Vereinigte Gasmaschine und Druckluftdampfturbine. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. März 1908 ab.

Die Erfindung betrifft eine vereinigte Gasmaschine und Druckluftdampfturbine derjenigen Art, bei welcher die Abhitze des Arbeits-

. zylinders und des Luftkompressionszylinders sowie der übrigen Wärme aufnehmenden Teile der Kolbenmaschine zur Erhitzung der Druckluft, welche mit Wasserdampf angereichert wird, ausgenutzt wird, um die Turbine anzutreiben.

ίο Die Arbeitszylinder und die Luftkompressionszylinder sind bei den bekannten Maschinen dieser Art entweder mit Rohrschlangen umgeben, in welchen die Luft zugeführt und erhitzt wird, oder von Gruppen von Düsenrohren, durch welche die Luft zum Kühlen der Zylinder ausgeblasen wird, um die in den Arbeitszylindern und in den Kompressionszylindern entstehende Wärme aufzunehmen.

Bei der bekannten Maschine mit Horizontalanordnung sind ferner die Arbeitszylinder von einem umlaufenden, von der Maschine aus, angetriebenen Wasserverteiler umgeben, der aus Röhren und Schöpfern besteht, welche den Zylinderumfang mit Kühlwasser berieseln. Bei der der Erfindung zugrunde - gelegten Maschine, bei welcher Arbeitskolben und Kompressorkolben zu einem Ganzen vereinigt sind, wird das Kühlwasser behufs Bildung des Arbeitsgemisches für die Turbine (Dampfniederdruckluftgemisch) in Verteilungsrohre gedrückt, die mit Luftverteilungsrohren zusammen im Zylindermantel angeordnet sind, in welche Druckluft aus dem Niederdruckluftbehälter geleitet wird. Nach der Erfindung fließt nun diese Druckluft, bevor sie in die die Verbrennungskammer des Arbeitszylinders umgebenden Verteilungsrohre gelangt, in einen mittleren, den Kolben umgebenden Mantelraum, der mit dem Kolbeninnern in offener Verbindung steht, dem ständig Wasser zugespeist wird, das verdampfend die Druckluft vor ihrem Eintritt in die erwähnten Verteilungsrohre anreichert. Auf diese Weise wird auch das Kolbeninnere besonders wirksam gekühlt und die hier entstehende Abhitze zur Entwicklung von Dampf für das Dampfdruckluftgemisch für den Turbinenantrieb ausgenutzt. · ' ■ ■■. ■

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dieser Maschine dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Maschine und

Fig. 2 ein Querschnitt durch die Mitte des Kolbens und durch den die Verbrennungskammer des Arbeitszylinders umgebenden Mantelraum. .

In der Zeichnung ist a die Kurbelwelle, c die von der Kurbelwelle angetriebene Wasserpumpe, d, d¹ sind die von der Pumpe c zu den Wasserkammern e führenden Leitungen. Die Kammern e sind in den Mantelräumen 4, 4 am Umfang der Verbrennungskammer i des Arbeitszylinders f und der Konipressorkammer I angeordnet, q ist die Außenwand des Zylindermantels, 0, 0 sind Leitungen, welche Luft aus dem Niederdruckbehälter k in den Mantelraum zwischen Zylinder f und Mantelwandung q leiten. 4¹ ist ein den Kolben g umgebender mittlerer Mantelraum, g ist der doppelseitige Kolben, dessen Ende 1 als Arbeitskolben, während das andere Ende 2

als Luftkompressorkolben wirkt; 3 sind die Wasserumlaufkammern, die durch die hohlen Wandungen des Kolbens g gehen.

Die von der Kurbelwelle α aus angetriebene Wasserpumpe c pumpt Wasser zu den Wasserkammern e, welche oberhalb des Arbeitszylinders f und des Kompressorzylinders Z liegen. Das Wasser tritt aus den W.asserkammern e durch eine große Anzahl von Löchern nach unten aus, um die Zylinderwandung zu bespülen. Statt der dargestellten flachen Wasserkammern e mit Sieböffnungen können auch Einzelrohre wechselweise mit anderen Röhren 0 zusammen angeordnet sein, in der Weise, daß immer ein Wasserrohr nahe dem Mantel q zwischen je zwei Rohren 0 liegt. Die Mantel wand q hat einen genügenden Durchmesser, um den Raum zur. Aufnahme dieser beiden konzentrischen Rohrgruppen zu bilden.

Bei der vorliegenden Maschine ist der Arbeitszylinder wie auch der Kompressorzylinder einfach wirkend, da derselbe Kolben mit seinem Ende 2 als Luftkompressorkolben wirkt, während das entgegengesetzte Ende ι als Motorkolben arbeitet. Der Kolben hat im Innern Wasserzirkulationskammern 3, um die bei der Kolbenarbeit entstehende Wärme aufzunehmen. Die Wasserzirkulationskammern liegen im Innern des Kolbens gegenüber den in der Verbrennungskammer bzw. im Kompressorraum arbeitenden Kolbenflächen.

Die von den Kolbenflächen 1 und 2 aufgenommene Hitze überträgt sich auf das in den Kammern 3 zirkulierende Wasser und wird dann als aus diesem Wasser entwickelter Dampf in dem Mittelraum 4¹ der Druckluft mitgeteilt.

Der Weg des Wassers ist der folgende: Aus dem Behälter 51 wird Wasser in die im Maschinenbett vorgesehene Kammer 62* (Fig. 2) geleitet.; es gelangt durch die Leitungen 101 und 58 in den Kanal 59 des Kolbenquerhauptes 60 und durch dessen Kanal 61 in die Kammern 3, aus diesen durch die unteren Schlitze 50* in die Innenkammer 49 (Fig. 1). Das hier verdampfende Wasser tritt durch die oberen Schlitze 50 in den mittleren Mantelraum 4¹, wo die Mischung mit Druckluft erfolgt. Die aus dem Kompressor in den Niederdruckbehälter k durch Leitung 39 geleitete Luft gelangt durch ein Auslaßrohr 70 (Fig. 2) in den den Kompressorzylinder umgebenden Mantelraum .4, mischt sich mit Wasser aus der Wasserkammer e und geht durch Wandöffnungen 72 in den Mittelraum 4¹ und nach Anreicherung mit Wasserdampf aus 3 durch die Kanäle 18 in die Luftrohre 0, wird hier mit Wasser aus e weiter angereichert und gelangt· in die Schlangenrohre 19, 20 und 21, welch letztere von dem Auspuffgemisch bestrichen werden. Der Luftstrom ist durch die Rohre 21 in eine Mehrzahl von Zweigströmen in Rohren von kleinerem Durchmesser geteilt, so daß eine große wirksame Heizfläche entsteht. Das so erhitzte Dampfdruckluftgemisch wird dann als Druckmittel zum Antrieb gegen' die Turbinenschaufeln geleitet.

Claims

Patent-Anspruch:

Vereinigte Gasmaschine und Druckluftdampfturbine, · bei der Gasmaschine und Kompressor in einem einzigen Zylinder an beiden Enden des Kolbens vorgesehen sind, wobei die bei der Verbrennung und Kompression entstehende Wärme zur Erhöhung des Nutzeffektes auf das Druckmittel für die Turbine übertragen wird, indem in den Zylindermänteln Strahlen von Wasser und Druckluft durch gelochte Rohre eingespritzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft vor dem Eintritt in die die Verbrennungskammer des Arbeitszylinders umgebenden Luftverteilungsrohre (0) einen mittleren, den Kolben (g) umgebenden Mantelraum (4¹) durchstreicht, der mit dem Kolbeninnern (3, 49) in offener Verbindung steht und aus diesem ständig mit Wasserdampf angereichert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.